魯娜

[摘要]為了解決運營商在站點稀缺、天面空間受限地區(qū)尋址困難的問題，文章探討了運營商共建共享多頻天線的技術要求、應用場景、建設模式、運營模式等，同時通過測試驗證了使用多頻天線后各系統(tǒng)網(wǎng)絡性能。共建共享多頻天線為共建共享深入開展提供了更多的選擇方案，有助于進一步降低網(wǎng)絡建設成本，推動共建共享進程。

[關鍵詞]運營商共建共享多頻天線

截至2011年3月底，中國電信cDMA用戶抵達1億。6月，諾基亞加入CDMA終端陣營，民間也開始有cDMA版iPhone 4出售。從CDMA發(fā)展之一角窺望出去，國內(nèi)全業(yè)務運營商兩年來的深耕細作開始有明顯回饋。與此同時，歐洲第一張LTE商用網(wǎng)也于6月正式推出。國內(nèi)電信全業(yè)務運營是否漸入佳境?國內(nèi)電信業(yè)是緊隨潮流風向，還是安之若素根據(jù)實力不急不躁地謀求個性發(fā)展?這些問題或許終歸未如cDMA網(wǎng)絡建設、優(yōu)化、運營以及用戶需求更務實。本刊今年陸續(xù)推出2月“TD-sCDMA網(wǎng)絡優(yōu)化與運營專題”、4月“中國聯(lián)通3G網(wǎng)絡發(fā)展專題”，2011年國內(nèi)電信運營商發(fā)展專題走筆至此，正好是第三部曲。本次專題意在以點帶面，管窺CDMA兩年來的發(fā)展和挑戰(zhàn)。

1引言

2008年工信部、國資委聯(lián)合下發(fā)了《關于推進電信基礎設施共建共享的緊急通知》(工信部聯(lián)通[2008]235號文)，要求運營商間共建共享。共建共享對于深入貫徹落實科學發(fā)展觀，解決運營商網(wǎng)絡覆蓋問題，建設資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會，減少電信重復建設，提高通信基礎設施利用率尤為重要。

在我國，多種通信制式共存。由于天面空間的限制，部分空間狹小的天面僅能安裝少量的天饋系統(tǒng)：同時公民環(huán)保意識的日益增強，使架設多副天線的難度大大增加。多運營商多系統(tǒng)共天饋有助于解決困擾運營商的尋址困難、天面空間受限的難題。

本文根據(jù)目前CDMA多頻天線性能，結合共建共享室外基站多頻天線現(xiàn)場試驗測試結果，探討中國電信移動網(wǎng)絡室外基站多頻天線建設過程中的技術方案、應用場景、建設模式、運維模式等，以期能為共建共享提供更多更好的選擇方案，進一步降低網(wǎng)絡建設成本，推動共建共享進程。

2共建共享多頻天線技術要求

2.1室外基站天線分類

目前移動網(wǎng)絡中使用的室外基站天線可以分為以下三類：

◆單頻天線：其工作頻段僅覆蓋一個通信制式，內(nèi)部為單一的饋電及移相網(wǎng)絡，其內(nèi)部示意圖如圖1所示。

◆寬頻天線：其工作頻段覆蓋兩個或以上通信制式，但內(nèi)部仍為單一的饋電及移相網(wǎng)絡，即饋電及移相網(wǎng)絡被各頻段所共用，其內(nèi)部示意圖如圖2所示。

◆多頻天線：其工作頻段覆蓋兩個或以上通信制式，各頻段的陣列的饋電及移相網(wǎng)絡獨立，故各陣列間可獨立設置下傾角。多頻天線又可區(qū)分為內(nèi)部不帶合路器及內(nèi)部帶合路器兩類，示意圖分別如圖3和圖4。

我國移動通信系統(tǒng)制式、頻段眾多，不同場景不同系統(tǒng)對增益、波瓣寬度要求不同，組合起來共天饋的產(chǎn)品方案非常多。實際常用的共天饋系統(tǒng)大概可歸納為共天線共饋線和共天線不共饋線兩類，其中共天線共饋線根據(jù)共用天線的不同又可分為共寬頻天線共饋線和共多頻天線共饋線兩種。在實際網(wǎng)絡建設過程中，應根據(jù)使用場景和共建共享多頻天線的系統(tǒng)組合給出具體的建設方案。各種共天饋系統(tǒng)建設方案優(yōu)缺點對比如表1所示。

2.2多頻天線技術要求

鑒于多頻天線目前還沒有國家或行業(yè)標準，建議多頻天線的性能指標在滿足各運營商企業(yè)標準指標的基礎上，增加不同系統(tǒng)間的端口隔離度要求，以保證系統(tǒng)間無干擾共存。具體指標需根據(jù)系統(tǒng)間隔離度要求和天線的工藝實現(xiàn)綜合考慮。目前來說多頻天線端口隔離度為30dB左右。

2.3合路器技術要求

在共用天饋系統(tǒng)中，合路器的選擇十分重要，其性能指標如何將直接影響到系統(tǒng)性能的好壞。如合路器的隔離度決定系統(tǒng)間是否可無干擾共存；合路器的插入損耗過大會減小系統(tǒng)覆蓋范圍：合路器的輸入阻抗與天線的阻抗不匹配，會使駐波比數(shù)值過大，信號質(zhì)量下降。

不同的系統(tǒng)共用天饋，對合路器的隔離度要求有所不同，主要取決于系統(tǒng)間無干擾共存所需的隔離度。

3共建共享多頻天線測試

3.1測試環(huán)境

本次測試站點選擇安徽省電信公司、安徽省聯(lián)通公司共同建設的一個基站，其有二個獨立的機房，但兩家企業(yè)共用1 5米天線增高架。該基站周圍樓層較低，屬于近郊環(huán)境。試驗共有電信CDMA800，聯(lián)通GSM900、GSM1800、WCDMA四個系統(tǒng)接入，分別對四個系統(tǒng)使用單頻天線(如圖5)、多頻天線不共饋線(如圖6)、多頻天線共饋線(如圖7)三種天饋方式建設，進行覆蓋測試、話音業(yè)務測試、數(shù)據(jù)業(yè)務測試、干擾測試、網(wǎng)管KPI指標監(jiān)測對比，以比較共用多頻天線前后系統(tǒng)的性能。

測試時選取多頻天線水平波瓣寬度和增益均與單頻天線指標相同，每次測試保證單頻天線與多頻天線方向角、下傾角均相同。

3.2測試結果

對電信CDMA800、聯(lián)通GSM900、GSM1800、WCDMA的測試結果進行分析，可以得到以下結論：

(1)從下行Ec／10、RxPower、上行TxPower的整體覆蓋效果圖來看，單頻天線與多頻不共饋線、多頻共饋線各項指標覆蓋情況大致相同：

(2)從忙閑時話音業(yè)務的接通率、掉話率、話音質(zhì)量來看，多頻不共饋線、多頻共饋線的各項指標與單頻天線均無明顯差異，均滿足網(wǎng)絡運行要求：

(3)從忙閑時數(shù)據(jù)下載速率結果來看，多頻不共饋線、多頻共饋線的各項指標與單頻天線均無明顯差異：

(4)從相關KPI來看，使用多頻天線后的測試站點及周邊基站各項指標與單頻天線時相比無明顯變化，均滿足網(wǎng)絡運行要求：

(5)從干擾測試結果來看，CDMA基站設備的雜散值優(yōu)于指標限值，使用單頻天線系統(tǒng)間的隔離度是由空間隔離提供的，為了避免電信CDMA系統(tǒng)對聯(lián)通GSM系統(tǒng)造成干擾，建議兩系統(tǒng)天線水平隔離3米以上，或垂直隔離1米以上。使用多頻天線不共饋線系統(tǒng)間的隔離度是由多頻天線的端口隔離度提供的，本次試驗多頻天線不同低頻端口間的隔離度為33dB，未造成電信CDMA和聯(lián)通GSM系統(tǒng)間干擾。使用多頻天線共饋線系統(tǒng)間的隔離度由合路器和天線端口共同提供，為了規(guī)避系統(tǒng)間相互干擾，需由具體共用多頻天線的系統(tǒng)間無干擾共存條件對合路器之間的隔離度提出要求。本次試驗中使用多頻天線未造成系統(tǒng)間干擾。

4共建共享多頻天線指導原則

4.1應用場景

共建共享多頻天線建議在天面空間受限、景區(qū)美化需求高、新增天線難度大的場景下使用。使用時多頻天線的方位角、下傾角應與各運營商單頻天線盡量保持一致。在各運營商共建站點覆蓋一致的場景下，也可使用多頻天線。

共建共享多頻天線后，各系統(tǒng)方位角不可單獨調(diào)整。若多個系統(tǒng)共用多頻天線的輻射單元和饋電及移相網(wǎng)絡，則多個系統(tǒng)下傾角也不能單獨調(diào)整，會給后期網(wǎng)絡優(yōu)化和故障檢修等運維管理方面帶來難度。若天面空

間能滿足多系統(tǒng)單頻天線需求，且在新增天線難度不大的場景下，建議使用單頻天線。

4.2總體原則

共建共享室外基站多頻天線建設，應根據(jù)各地運營商的具體需求，結合站址天面空間的實際情況、共建共享的整體進程等因素，循序漸進地推進。在建設過程中應注重對方案的合理性、經(jīng)濟性、前瞻性進行必要的評估和優(yōu)選比對，綜合權衡共建共享多頻天線建設方案的整體效益和系統(tǒng)性能。

中國電信移動網(wǎng)絡共建共享室外基站多頻天線應遵循三個方面的指導原則：

(1)合理性原則

共建共享多頻天線需綜合考慮各運營商對頻段、方位角、下傾角、增益、波瓣寬度及運維等方面的需求，針對不同建設方案，充分進行可實施性、經(jīng)濟性、技術性能、維護方便性方面比較，在此基礎上確定合適的建設方案。對原有站點進行共享室外多頻天線改造時，應最大程度減小對原有系統(tǒng)的影響。改造方案應更多地注重整體方案的合理性和可實施性，確保共享室外多頻天線后性能指標不低于原有系統(tǒng)，并滿足各運營商網(wǎng)絡質(zhì)量要求。

(2)經(jīng)濟性原則

共建共享多頻天線應在滿足需求的前提下，選用經(jīng)濟成本低的方案。改造方案應盡可能地重用以往的平臺、支撐架、饋線，從而充分節(jié)省建設投資，降低改造成本。

(3)前瞻性原則

在天面空間狹小和共建共享基礎好的地方，建設改造方案宜前瞻性考慮使用多頻天線。在新建站點的天線選型、鐵塔、支撐架承重等方面進行必要的預留，以方便與后續(xù)系統(tǒng)或其它運營商系統(tǒng)共用天線。

4.3建設模式

室外多頻天線共建共享可采用由一家運營商主建，其他運營商配合的建設模式。該建設模式主要由一家電信運營商負責共建共享站點天饋系統(tǒng)的建設，系統(tǒng)建成后服務于多家運營商移動網(wǎng)絡，天饋系統(tǒng)的資產(chǎn)歸屬于主建運營商。

4.4運維模式

共建共享多頻天線可能會造成不同運營商共享天線后方位角、下傾角不能單獨可調(diào)等情況，在運維過程中需要明確維護的主體和責任單位以及遇到故障時的處理方式，在涉及到第三方代維時更需要有規(guī)范的運維模式。

5結論

本文主要對共建共享多頻天線的技術方案、網(wǎng)絡性能等進行了研究。試驗結果表明，在天線性能指標、天線方位角、下傾角均相同的情況下，使用多頻天線的網(wǎng)絡性能整體與單頻天線相當。多頻天線可以解決天面空間受限、景區(qū)美化需求高、新增天線難度大的問題，但由于使用多頻天線不同系統(tǒng)的方向角不能獨立調(diào)整，如果是共用饋電網(wǎng)路，不同系統(tǒng)下傾角也不能獨立調(diào)整，會給后期網(wǎng)絡優(yōu)化和故障檢修等運維管理方面帶來難度。因此，建議在新增天線難度不大的場景下，仍采用單頻天線。

截至2011年5月底，日本移動用戶總數(shù)已經(jīng)達到1.2073億。5月份日本運營商共增加了54.8萬新入網(wǎng)移動用戶。根據(jù)電信運營商協(xié)會(TCA)公布的數(shù)據(jù)顯示，軟銀再次保持新增用戶數(shù)位居第一的領先地位，5月新增用戶數(shù)為29.9萬，從而使其用戶總數(shù)達到2595萬。緊隨軟銀之后的是KDDI，5月新增用戶數(shù)為11.09萬，截至5月底KDDI的用戶總數(shù)為3325萬。另一運營商Emobile則在5月吸引了7.5萬新增用戶，從而使其用戶總數(shù)增~327萬。Nn Docom05月僅增加了6.3萬新用戶，截至5月底，該運營商的用戶總數(shù)為5826萬。WiMAX服務供應商UQ通信5月新簽約了6.78萬用戶，其用戶總數(shù)達到了97.02萬。小靈通運營商Willcom在5月的新增用戶數(shù)為13.29萬，該公司的用戶總數(shù)達394萬。

近日，市場調(diào)研機構Juniper Research發(fā)布最新調(diào)查報告稱，2014年全球近場通訊(NFC)移動支付交易規(guī)模將逼近500億美元。Juniper Research稱，NFC交易規(guī)模正在穩(wěn)步增長，隨著該技術在美國及其他國家推出，2011和2012年有望成為NFC服務發(fā)展的旗幟性年份。Nexus S等Android智能機已經(jīng)配備了NFC芯片，手機能當做移動錢包來用，目前還不清楚蘋果iPhone 5是否會支持這種技術。

其實NFC技術早在國際市場取得了發(fā)展，移動運營商Orange已經(jīng)在英國推出了移動支付服務，而星巴克也計劃在英國提供移動支付服務。JuniperResearch表示，未來18個月，接近20個國家將使用上NFC技術。從交易額上來看，北美和西歐的整體交易額將在3年內(nèi)超越遠東地區(qū)。到2014年，北美和西歐將占據(jù)NFC支付市場50％的交易額。